نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد مهاباد

2 گروه علوم باغبانی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مهاباد، مهاباد، ایران

چکیده

بمنظور بررسی تأثیر نوع بستر کشت و هورمون اکسین بر ریشه‌زایی قلمه‌ی انگور تجاری (رقم بی‌دانه سفید) آزمایشی در سال 1391 به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی ملکان انجام شد. نوع بستر کشت بعنوان فاکتور اول دارای چهار سطح (ماسه، خاک اره، خاک زراعی، خاک ترکیبی) و فاکتور دوم شامل غلظت‌های مختلف هورمون ایندول بوتیریک اسید (صفر، 2 و 4 گرم در لیتر) بود. صفات مورد ارزیابی در این بررسی شامل: زمان شروع کالوس‌زایی، درصد کالوس‌زایی، زمان شروع تشکیل ریشه‌های نابجا، طول ریشه، تعداد ریشه و درصد گیرایی قلمه‌ها بود که به طور معنی‌داری تحت تأثیر نوع بستر (به جز درصد گیرایی قلمه‌ها)، غلظت هورمون (p <0.01) و اثر متقابل این دو عامل قرار گرفتند. بر اساس نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارها کمترین زمان کالوس‌زایی و زمان شروع تشکیل ریشه‌های نابجا و همچنین بیشترین درصد کالوس‌زایی، تعداد و طول ریشه و قدرت ریشه‌دهی مربوط به بستر کشت خاک اره با مصرف 4 ‌گرم در لیتر هورمون اکسین بود. بالاترین درصد گیرایی قلمه‌ها نیز با کاربرد خاک ترکیبی در بستر کشت و مصرف 2 -گرم در لیتر هورمون اکسین بدست آمد. در مجموع چنین نتیجه‌گیری شد که هورمون ایندول بوتریک اسید با کاهش زمان کالوس‌زایی و افزایش تقسیم سلولی و تولید بیشتر ریشه نقش مؤثری در گیرایی هرچه بیشتر قلمه‌ها ایفا کرد و در بستر کشت‌های ماسه و خاک اره با وجود تراکم بیشتر ریشه اما به دلیل عاری بودن از مواد غذایی درصد گیرایی قلمه‌ها کاهش می یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation the effect of media and indolebuteric acid hormones (IBA) on rooting of grape cuttings by inverted culture

نویسندگان [English]

  • mohammad khiri 1
  • Mousa Arshad 2

1 Mahabad Branch, Islamic Azad University

2 Assistant Professor of Horticultural Sciences, Islamic Azad University, Mahabad Branch, Mahabad, I.R. of Iran,

چکیده [English]

In order to investigate the effect of media and Auxin plant growth regulator on rooting of commercial grape cuttings, an experiment was conducted in a factorial arrangement based on a complete randomized block design with three replications on ‘White Seedless’ grape cuttings. Various types of media (sand, sawdust, agronomy, combined soil) and different concentrations of indole butyric acid (0, 2 and 4 g /l) were used as a treatments. After applying treatments, some traits such as callus start time, callus percentage, time of onset of misplaced roots, root length, root number and percentage of cuttings were measured. All measured traits significantly affected by various media (except percentage of cuttings) and different concentrations of IBA (p < 0.01) and their interactions. The results of experiment revealed that the interaction effect of sawdust and 4 g/l IBA significantly (p < 0.01) decreased times for callus and adventitious root inductions and also produced the highest percentage of callus, root number and length, and rooting ability. The highest percentage of rooting was obtained in cuttings which treated by combined soil and 2 g/l IBA. However, it’s concluded that IBA by decreasing the callus induction time and increasing cell division and root number was played a significant role in rooting of cuttings. In fact, in sand and sawdust media with consideration the production of higher root densities, the percentage of rooting was reduced due to lack of food.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Auxin
  • Callusing
  • Sawdust
  • White grape

بررسی تأثیر نوع بستر و هورمون ایندول بوتریک اسید (IBA) بر ریشه­زایی قلمه‌ی انگور (Vitis vinifera L.) به روش کشت وارونه

محمد خیری و موسی ارشد*

ایران، مهاباد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مهاباد، گروه علوم باغبانی

تاریخ دریافت: 21/3/97                تاریخ پذیرش: 29/10/97

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر نوع بستر کشت و هورمون اکسین بر ریشه­زایی قلمه­ی انگور تجاری (رقم بی­دانه سفید) آزمایشی در سال 1391 به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی ملکان انجام شد. نوع بستر کشت به‌عنوان فاکتور اول دارای چهار سطح (ماسه، خاک اره، خاک زراعی، خاک ترکیبی) و فاکتور دوم شامل غلظت­های مختلف هورمون ایندول بوتیریک اسید (صفر، 2 و 4 گرم در لیتر) بود. صفات مورد ارزیابی در این بررسی شامل: زمان شروع کالوس­زایی، درصد کالوس­زایی، زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا، طول ریشه، قدرت رشد ریشه، تعداد ریشه و درصد گیرایی قلمه­ها بود که به‌طور معنی­داری تحت تأثیر نوع بستر (به‌جز درصد گیرایی قلمه­ها)، غلظت هورمون (0.01>P) و اثر متقابل این دو عامل قرار گرفتند. براساس نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارها کمترین زمان کالوس­زایی و زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا و همچنین بیشترین درصد کالوس­زایی، تعداد و طول ریشه و قدرت ریشه­دهی مربوط به بستر کشت خاک اره با مصرف 4 گرم در لیتر هورمون اکسین بود. بالاترین درصد گیرایی قلمه­ها نیز با کاربرد خاک ترکیبی در بستر کشت و مصرف 2 گرم در لیتر هورمون اکسین به دست آمد. در مجموع چنین نتیجه‌گیری شد که هورمون ایندول بوتریک اسید با کاهش زمان کالوس­زایی و افزایش تقسیم سلولی و تولید بیشتر ریشه نقش مؤثری در گیرایی هرچه بیشتر قلمه­ها ایفا می‍کند و در بستر کشت­های ماسه و خاک اره باوجود تراکم بیشتر ریشه اما به دلیل عاری بودن از مواد غذایی درصد گیرایی قلمه­ها کاهش می‌یابد. 

واژه‌های کلیدی: اکسین، انگور سفید بی­دانه، خاک اره، کالوس­زایی.

* نویسنده مسئول، تلفن: 09143212522 ، پست الکترونیکی: mo_arshad2002@yahoo.com

مقدمه

 

انگور بانام علمی Vitis vinifera L. گیاهی دائمی از خانواده ویتاسه (Vitaceae) بوده که به لحاظ سطح زیر کشت و ارزش اقتصادی بالا به‌عنوان یکی از مهمترین محصولات باغی در ایران و جهان معرفی می­شود (3). انگور بومی نواحی مدیترانه، اروپای مرکزی و جنوب غربی آسیا است که به دو روش جنسی (بذر) و غیرجنسی (خوابانیدن، پیوند زدن، قلمه برگ و ساقه، کشت بافت) قابل تکثیر می­باشد (2). قلمه ساقه مهمترین روش اقتصادی تکثیر غیرجنسی محسوب می­شود که در باغبانی جهت حفظ خصوصیات ژنتیکی والدین برای تولید انبوه پایه­های اصلاحی در یک دوره کوتاه مورد استفاده قرار می­گیرد (8). ظرفیت یک قلمه ساقه برای ریشه­دهی توسط عکس­العمل بین عوامل توارثی موجود در سلول­های ساقه و عواملی همچون مواد تنظیم‌کننده رشد گیاهی، اثر جوانه­ها و برگ­ها، قطب­گرایی، میزان مواد غذایی موجود در گیاه، مرحله رشد، محل ساقه بر روی گیاه، نوع بافت قلمه و زمان گرفتن قلمه تعیین می­گردد (17).

ترکیبات اکسینی شامل IAA، IBA و NAA از مهمترین تنظیم کننده­های رشد گیاهی هستند که بطور گسترده­ای بر روی قلمه­های ساقه جهت تسریع تشکیل ریشه­های نابجا، افزایش درصد ریشه­زایی و افزایش تعداد ریشه­های هر قلمه استفاده می­شوند به طوری­که برخی پایه­هایی که مشکل ریشه­زایی دارند و در شرایط بهینه نگهداری می­شوند می­توانند با کاربرد این ترکیبات ریشه تولید کنند (14).

تعیین غلظت بهینه هورمون اکسین، جهت ریشه­زایی قلمه­ها اهمیت خاصی دارد، زیرا در صورتی­که مصرف هورمون اکسین در هنگام ریشه­زایی بیش‌ازحد نیاز باشد علاوه برافزایش هزینه، سبب بر هم زدن تعادل هورمونی در گیاه می­شود (12). با توجه به اینکه ساقه جهت ریشه­زایی به غلظت کم اکسین واکنش مثبت نشان می­دهد بدین منظور هورمون ایندول بوتریک اسید جهت ریشه­زایی ساقه­ها گزینه مناسبی می­باشد. تنظیم‌کننده رشد ایندول بوتیریک اسید (IBA) نوعی اکسین مصنوعی است که در بین سایر اکسین­ها به دلیل غیرسمی بودن در غلظت وسیع، مؤثرترین هورمون بر ریشه­زایی قلمه­ها می­باشد (31). ایندول بوتریک اسید به دلیل اثر اکسینی ضعیفی که دارد توسط آنزیم ایندول استیک اسید اکسیداز (تخریب کننده اکسین) به‌کندی تجزیه شده و در اختیار قلمه جهت ریشه­زایی قرار می­گیرد (13).

در زمینهٔ اثر تنظیم‌کننده ایندول بوتریک اسید بر ریشه­زایی قلمه گیاهان تحقیقات متعددی در دسترس می­باشد (6و 32). طی بررسی­های بر قلمه ناترک، بیشترین درصد ریشه­زایی قلمه­ها با کاربرد 4 گرم در لیتر ایندول بوتریک اسید بدست آمد (29). در بررسی دیگر، محققین اثر غلظت­های 500، 1000، 1500، 2000 و 2500 میلی­گرم در لیتر هورمون ایندول بوتیریک اسید را بر ریشه­زایی قلمه‌های انگور مورد بررسی قراردادند و دریافتند، غلظت­های بالاتر این هورمون اثر بهتری بر تولید ریشه­های نابجا، طول ریشه­ها و میزان ریشه­های از پیش تشکیل شده در قلمه­های انگور داشته است (15).

علاوه بر تنظیم کننده­های رشد، بستر کشت نیز نقـش مهمـی در توسعه و رشد ریشه­های ظاهرشده دارد به طوری­که محیط کشت مناسب باعث استقرار بهتر قلمه­ها و دستیابی به رطوبت کافی و نفوذپذیری هوا می­شود و بر وجود مواد مختلف و واکنش آنها در ریشه­زایی تأثیر زیادی دارد (9). بهترین بستر کشت بستری نیست که بیشترین درصد ریشه­زایی را داشته باشد، بلکه بستری است که ریشه­هایی با انشعاب بیشتر و قابل انعطاف­تر تولید کند و بهترین شرایط را برای زنده­مانی قلمه­های ریشه­دار شده پس از انتقال فراهم نماید (26). طبق مطالعات محققین بسترهای مختلف کشت ازجمله شن، ماسه و کمپوست درخت کاج و یا مخلوط این مواد تأثیر بسزایی بر ریشه­دهی و توسعه ریشه­ها در قلمه درخت Ulex europaeus L. داشته­اند و نتایج حاصل از این کار تفاوت‌های معنی­داری را بین قلمه­های ریشه­دار شده در این بسترها نشان می­داد (18). در بررسی دیگری محققین نشان دادند که ریشه­دهی قلمه­های Primulina tabucum تحت تأثیر بسترهای کشت قرار گرفته و کاربرد نسبت­های مساوی از ماسه و پرلیت بیشترین تأثیر را بر ریشه­دهی داشت (25). طی مطالعاتی پژوهشگران بیان داشتند که اثر متقابل بسترهای کشت متفاوت ازجمله پرلیت - پیت، پرلیت، و ماسه - پرلیت و کاربرد ایندول بوتریک اسید تأثیر معنی­داری بر ریشه­دهی، طول ریشه، تعداد ریشه و وزن خشک‌ریشه در قلمه­های گیاه پیچ کلماتیس داشت (23). در یافته­های دیگری نیز اثرات متقابل هورمون ایندول بوتریک اسید و بستر کشت نشان داد که بیشترین تعداد ریشه در غلظت 3500 پی­پی­ام و بستر کشت ماسه - خاک مشاهده شد (22). ازدیاد انگور در ایران عمدتاً از طریق قلمه می­باشد. در این روش پس از کاشت قلمه­ها در بستر خاک، به دلیل وجود مواد غذایی ذخیره شده در آنها، تقریباً همه قلمه­ها سبز شده ولی پس از مدت کوتاهی به علت اتمام مواد غذایی و عدم ریشه­دهی، اکثر قلمه­ها خشک می­شوند لذا درصد پایینی از قلمه­ها ریشه­دار شده و رشد می­کنند از این­رو یافتن راه­های ازدیاد سریع و عملی برای افزایش درصد ریشه­زایی قلمه­های انگور، اهمیت موضوع را دو چندان می­کند. به همین منظور آزمایشی باهدف بررسی تأثیر نوع بستر و هورمون ایندول بوتریک اسید بر ریشه­زایی قلمه‌ی انگور به روش کشت وارونه انجام شد.

مواد و روشها

شرایط رشدی و تیمارهای مورد بررسی: به‌منظور بررسی تأثیر نوع بستر کشت و هورمون اکسین بر ریشه­زایی قلمه­ی انگور تجاری (رقم بی­دانه سفید) آزمایشی به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار به روش کشت وارونه در سال 1391 در مرکز تحقیقات کشاورزی ملکان و در شرایط مزرعه اجرا گردید. این محل دارای ارتفاع 1302 متر از سطح دریاهای آزاد، عرض جغرافیایی 37 درجه و 9 دقیقه شمالی، طول جغرافیایی 46 درجه و 5 دقیقه شرقی است. منطقه دارای اقلیم نیمه‌خشک سرد با متوسط بارندگی سالانه 271 میلی­متر و بطور میانگین دمای سالانه 10 درجه، حداکثر دمای سالانه 16‌ و حداقل آن 2/2 درجه‌ی سلسیوس می­باشد. فاکتور اول شامل چهار نوع بستر کشت (ماسه، خاک اره، خاک زراعی و خاک ترکیبی) و فاکتور دوم شامل سه سطح هورمون IBA (صفر، 2 و 4 گرم در لیتر) بود. طول قلمه­های شاخه انگور 40 سانتیمتر و هر واحد آزمایشی متشکل از 15 عدد قلمه انگور سفید بی­دانه بود.

اعمال تیمارها: قلمه­های انگور در اوایل بهار سال 1391 از شاخه‌های یکساله واقع بر روی بوته‌های انگور موجود در مرکز تحقیقات کشاورزی ملکان تهیه گردید. در این زمینه سعی شد اصل یکنواختی شاخه‌ها ازنظر سن، موقعیت و میزان رشد تا حد امکان رعایت شود. پس از تهیه قلمه­هایی به طول 40 سانتی‌متر، آنها را در بست­های 15 تایی بسته‌بندی کرده و به محل آزمایش انتقال داده شدند. جهت تهیه محلول هورمونی، غلظت مناسبی از هورمون ایندول بوتیریک اسید در حجم کمی از الکل 70 درصد حل و سپس با آب مقطر به حجم رسانده شد. پس از تهیه محلول هورمون، انتهای قلمه­ها به مدت پنج ثانیه در محلول هورمون با غلظت­های مربوطه قرارگرفتند سپس هر دسته از قلمه­ها در بسترهای کشت مربوط به خود کشت شدند. جهت تهیه بستر کشت درروش کشت وارونه ابتدا زمین به عمق 65 سانتیمتر گودبرداری شد (10 سانتیمتر برای زهکشی جعبه­ها و 15 سانتیمتر برای ریختن بسترهای کشت مربوطه و باقی فضا برای قرار دادن جعبه­ها). قلمه­های تیمار شده به‌صورت وارونه درون جعبه­ها قرار داده شدند و درنهایت بسترهای کشت مربوط به هر تیمار، حداقل به عمق 15 سانتیمتر روی آنها ریخته شد (شکل 1).

 

شکل 1- کشت قلمه­ها به‌صورت وارونه در بسترهای مختلف کاشت

تمامی قلمه­ها بلافاصله پس از کشت بطور منظم و به‌صورت آبپاشی، آبیاری شدند سپس روی بسترها با نایلون مشکی پوشانده شد (شکل 2).

 

شکل 2- کشیدن نایلون روی جعبه­ها و تیمارهای کشت شده در کشت وارونه

پس‌ازاینکه قلمه­های کشت شده به روش وارونه ریشه­دار شدند (شکل 3) جهت اطمینان از ریشه­دار شدن، آنها را به حالت معمولی برگردانده تا جوانه­های انتهایی قلمه­های مورد تیمار سبز شوند. پس از اینکه کالوس و ریشه­ها در انتهای قلمه­ها ظاهر شدند، صفات مورد نظر ارزیابی گردیدند.

 

شکل 3- تشکیل ریشه‌های نابجا در انتهای قلمه­های کشت شده به روش وارونه

صفات اندازه­گیری شده

زمان شروع القاء کالوس و درصد کالوس­زایی: به‌منظور اندازه­گیری زمان شروع القاء کالوس، تیمارها یک روز در میان بازرسی و قلمه­های دارای کالوس ثبت شدند. به‌منظور اندازه­گیری درصد کالوس­زایی، تعداد قلمه­هایی که در هر تیمار کالوس تشکیل داده بودند شمارش شد و برحسب تعداد کل آنها در هر تیمار به‌صورت درصد بیان گردید.

زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا حاصل از سرآغازه های اولیه: زمان مشاهده سرآغازه ریشه­های نابجادر قلمه­های هر تیمار ثبت گردید.

تعداد و طول ریشه: پس از شروع تشکیل ریشه­ها، عمل شمارش ریشه 40 روز پس از اعمال تیمارها انجام شد و تعداد ریشه در هریک از قلمه­ها شمارش و سپس میانگین آنها در هر واحد آزمایشی ثبت گردید. شاخص طول ریشه نیز توسط خط کش اندازه‌گیری شد و به واحد سانتی­متر بیان گردید.

میزان گیرایی قلمه­ها: به‌منظور اندازه­گیری رشد و گیرایی قلمه­ها، در پنج نوبت میزان رشد رویشی آنها یادداشت­برداری شد و قلمه­هایی که سبز شده و زنده بودند شمارش و سپس درصد گیرایی قلمه­ها بیان گردید.

تجزیه‌وتحلیل داده­ها: تجزیه‌وتحلیل آماری داده‌ها با استفاده از نرم­افزاری آماری 9.2 SAS و آزمون مقایسه میانگین داده‌ها بااستفاده از روش دانکن در سطح احتمال 5 و 1 درصد انجام گرفت. نمودارهای مربوطه نیز با استفاده از برنامه اکسل ترسیم شد.

نتایج

زمان شروع القاء کالوس و درصد کالوس­زایی: نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده­ها نشان‌دهنده تأثیر معنی­دار (0.01>P) نوع بستر کشت، غلظت هورمون ایندول بوتریک اسید و همچنین اثر متقابل این دو عامل بر زمان شروع القاء کالوس­زایی و درصد کالوس­زایی بود (جدول 1).

براساس نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل نوع بستر در غلظت هورمون ایندول بوتریک اسید بر زمان شروع القاء کالوس، در هر نوع بستر کشت با کاربرد و افزایش غلظت هورمون ایندول بوتریک اسید زمان شروع القاء کالوس در قلمه­ها کاهش معنی­داری داشت و در هر نوع بستر نیز زمان شروع القاء کالوس متفاوت بود بطوری­که کمترین زمان شروع القاء کالوس مربوط به قلمه­های کشت شده در محیط خاک اره بود که توسط 4 گرم در لیتر هورمون ایندول بوتریک اسید تیمار شده بودند. بیشترین زمان شروع القاء کالوس نیز در قلمه­های تیمار نشده با هورمون در بستر خاک زراعی مشاهده شد (شکل 4 الف).

نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارها بر درصد کالوس­زایی نشان داد، درصد کالوس­زایی در هر نوع بستر کشت با تیمار قلمه­ها توسط ایندول بوتریک اسید افزایش معنی­داری داشت. در بستر کشت­های خاک اره و خاک ترکیبی غلظت­های 2 و 4 گرم در لیتر هورمون تقریباً اثر یکسانی بر درصد کالوس­زایی داشتند. در بستر کشت ماسه تیمار قلمه­ها توسط 4 گرم در لیتر ایندول بوتریک اسید، درصد کالوس­زایی بیشترین مقدار (100 درصد) را داشت و نسبت به تیمار شاهد (بدون هورمون) در همین بستر کشت درصد کالوس زایی را 82/45 درصد افزایش داد. در بستر خاک زراعی با افزایش غلظت هورمون ایندول بوتریک اسید از 2 به 4 گرم در لیتر، درصد کالوس­زایی افزایش 35/62 داشت. یعنی در خاک زراعی تحت غلظت­های بیشتر ایندول بوتریک اسید درصد کالوس­زایی افزایش بیشتری داشت (شکل 4 ب).

زمان شروع (رؤیت) تشکیل ریشه­های نابجا: صفت زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا باتوجه به نتایج جدول تجزیه واریانس داده­ها بطور معنی­داری در سطح احتمال یک درصد تحت تأثیر نوع بستر، غلظت هورمون ایندول بوتریک اسید و اثر متقابل این دو عامل قرارگرفت (جدول 1). مقایسه میانگین اثر متقابل نوع بستر در غلظت هورمون ایندول بوتریک اسید بر زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا نشان می­دهد که در هر نوع بستر کشت قلمه با کاربرد و افزایش غلظت هورمون ایندول بوتریک اسید زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا کاهش معنی­داری داشت و قلمه­های کشت شده در خاک زراعی بیشترین زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا و قلمه­های کشت شده در خاک اره و ماسه نیز کمترین زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا را به خود اختصاص دادند (شکل 5).

تعداد و طول ریشه: نتایج تجزیه واریانس داده­ها نشان می­دهد که تعداد و طول ریشه بطور معنی­داری در سطح احتمال یک درصد تحت تأثیر نوع بستر، غلظت هورمون ایندول بوتریک اسید و اثر متقابل این دو عامل قرارگرفت. براساس نتایج مقایسه میانگین تیمارها با کاربرد و افزایش غلظت هورمون ایندول بوتریک اسید تعداد و طول ریشه افزایش معنی­داری داشت و بیشترین تعداد و طول ریشه مربوط به بستر کشت خاک اره با مصرف 4 گرم در لیتر ایندول بوتریک اسید بود. طول ریشه علاوه بر بستر کشت خاک اره دارای بیشترین طول در بستر خاک ترکیبی تحت تیمار با بیشترین غلظت کاربردی ایندول بوتریک اسید بود. کمترین تعداد و طول ریشه قلمه نیز در بستر کشت­های خاک زراعی و خاک ترکیبی با عدم مصرف هورمون مشاهده شد (شکل 6 الف و ب).

میزان گیرایی قلمه­ها: باتوجه به نتایج جدول تجزیه واریانس داده­ها، میزان گیرایی قلمه­ها تحت تأثیر غلظت هورمون و اثر متقابل نوع بستر در هورمون معنی­دار (0.01>P) شد اما نوع بستر تأثیر معنی‌داری بر میزان گیرایی قلمه­ها نداشت (جدول 1).

براساس نتایج مقایسه میانگین تیمارها، بیشترین درصد گیرایی قلمه­ها با 73/95 درصد مربوط به قلمه­های تیمار شده توسط 2 گرم در لیتر ایندول بوتریک اسید در خاک ترکیبی بود که در همین نوع بستر کشت افزایش غلظت ایندول بوتریک اسید به 4 گرم در لیتر درصد گیرایی قلمه­ها کاهش معنی­داری داشت بطوری­که با تیمار شاهد تفاوت معنی­داری نداشت. در بستر کشت­های ماسه و خاک اره با کاربرد هورمون ایندول بوتریک اسید بر قلمه­ها درصد گیرایی قلمه­ها کاهش معنی­داری داشت. در بستر خاک زراعی نیز درصد گیرایی قلمه­ها تحت 4 گرم در لیتر کاهش معنی­داری نسبت به شاهد داشتند (شکل 7).

همبستگی بین صفات: نتایج ضرایب همبستگی بین صفات نشان می­دهد که زمان شروع القاء کالوس همبستگی منفی و معنی­داری با درصد کالوس­زایی، تعداد ریشه و طول ریشه داشت این بدان معنا است که با تسریع شروع کالوس­زایی، درصد کالوس­زایی قلمه­ها، تعداد و طول ریشه افزایش می­یابد. همچنین زمان شروع القاء کالوس همبستگی مثبت و خیلی معنی­داری (**97/0= r) بازمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا داشت یعنی اینکه با تسریع کالوس­زایی، زمان تشکیل ریشه­های نابجا نیز کاهش می­یابد (جدول 2). درصد کالوس­زایی بازمان تشکیل ریشه­های نابجا همبستگی منفی و با تعداد و طول ریشه همبستگی مثبت و معنی­داری نشان داد. نتایج همچنین نشان داد زمان تشکیل ریشه­های نابجا همبستگی منفی و معنی­داری با تعداد و طول ریشه داشت یعنی با تسریع شروع تشکیل ریشه­های نابجا تعداد و طول ریشه افزایش معنی­داری داشت. تعداد ریشه نیز با طول ریشه همبستگی مثبت و معنی­داری (**94/0= r) نشان داد (جدول 2).

 

جدول 1- نتایج تجزیه واریانس تأثیر نوع بستر و هورمون ایندول بوتریک اسید (IBA) بر صفات مورد بررسی در کشت وارونه قلمه ساقه انگور رقم بی­دانه سفید

منابع تغییرات

درجه آزادی

میانگین مربعات

زمان شروع کالوس­زایی

درصد کالوس­زایی

زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا

تعداد ریشه

طول ریشه

درصد گیرایی قلمه­ها

تکرار

2

** 25/12

** 69/15

** 11/10

** 53/15

**58/20

ns 74/2

نوع بستر کشت

3

** 63/121

**60/456

** 25/164

** 58/613

**25/44

ns 92/53

غلظت IBA

2

** 08/115

** 8/15574

** 36/181

** 78/10148

**08/421

**16/1289

نوع بستر × غلظت IBA

6

**60/0

**96/229

** 25/3

** 89/492

**97/12

**93/372

اشتباه آزمایشی

22

13/0

67/1

11/0

59/0

58/0

83/24

ضریب تغییرات (cv)

 

83/1

82/1

4/1

93/1

30/16

16/10

ns، * و ** به ترتیب بیانگر عدم اختلاف معنی­دار، اختلاف معنی­دار در سطوح احتمال 5 و 1 درصد می‌باشد

جدول 2- نتایج ضرایب همبستگی (r) بین صفات مورد بررسی تحت تأثیر نوع بستر و هورمون ایندول بوتریک اسید

صفات

زمان شروع القاء کالوس

درصد کالوس­زایی

زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا

تعداد ریشه

طول ریشه

درصد گیرایی قلمه­ها

زمان شروع القاء کالوس

1

 

 

 

 

 

درصد کالوسزایی

** 8/0-

1

 

 

 

 

زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا

** 97/0

** 82/0-

1

 

 

 

تعداد ریشه

* 66/0-

** 84/0

* 68/0-

1

 

 

طول ریشه

** 79/0-

** 87/0

** 76/0-

** 94/0

1

 

درصد گیرایی قلمه­ها

ns 32/0

ns 15/0-

ns 40/0

ns 15/0-

ns 22/0-

1

ns، * و ** به ترتیب غیرمعنی‌دار و معنی­دار در سطوح احتمال 5 و 1 درصد

 

شکل4- مقایسه میانگین اثر متقابل نوع بستر در غلظت هورمون IBA بر زمان شروع القاء کالوس (الف) و درصد کالوس­زایی (ب) قلمه ساقه انگور رقم بی­دانه سفید

(اعدادی که در هر ستون‌داری حداقل یک حرف مشترک هستند فاقد اختلاف معنی­دار بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن (0.05>P) می­باشند)

 

شکل 5- مقایسه میانگین اثر متقابل نوع بستر در غلظت هورمون IBA بر زمان شروع (رؤیت) تشکیل ریشه­های نابجا قلمه ساقه انگور رقم بی­دانه سفید

(اعدادی که در هر ستون‌داری حداقل یک حرف مشترک هستند فاقد اختلاف معنی­دار بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن (0.05>P) می­باشند)

 

شکل 6- مقایسه میانگین اثر متقابل نوع بستر در غلظت هورمون IBA بر تعداد ریشه (الف) و طول ریشه (ب) قلمه ساقه انگور رقم بی­دانه سفید

(اعدادی که در هر ستون‌داری حداقل یک حرف مشترک هستند فاقد اختلاف معنی‌دار بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن (0.05 P<) می­باشند)

 

شکل 7- مقایسه میانگین اثر متقابل نوع بستر در غلظت هورمون IBA بر درصد گیرایی قلمه ساقه انگور رقم بی­دانه سفید

(اعدادی که در هر ستون‌داری حداقل یک حرف مشترک هستند فاقد اختلاف معنی‌دار بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن (0.05>P) می­باشند)

 

 

بحث

بررسی­های متعددی در زمینه تأثیر ایندول بوتریک اسید برافزایش کالوس­زایی قلمه­ها در دسترس می­باشد (21و 24). با مصرف هورمون ایندول بوتریک اسید، زمان القاء کالوس کاهش پیدا کرده و کالوس­زایی زودتر تشکیل می­شود و زمان بیشتری کالوس­زایی را انجام داده که نتیجه در افزایش درصد کالوس­زایی دارد. طی پژوهشی پیرخضری و همکاران (1389) (1) بیان کردند درصد کالوس­زایی قلمه پایه­های رویشی سیب در کشت وارونه تحت کاربرد هورمون ایندول بوتریک اسید افزایش یافت که با نتایج حاصل از این بررسی مبنی برافزایش درصد کالوس­زایی تحت تیمار با ایندول بوتریک اسید همخوانی دارد. به نظر می­رسد هورمون ایندول بوتیریک اسید با تأثیر برافزایش تقسیم سلولی (16و 20)، افزایش کالوس­زایی را در پی داشته است.

با توجه به نتایج شکل (4 الف و ب) تحت بستر کشت­های خاک اره و ماسه زمان کالوس­زایی کاهش و درصد کالوس­زایی افزایش یافت. بستر کشت خاک اره و ماسه به دلیل بافت سبکی که دارند میزان مناسبی از اکسیژن و رطوبت را در اختیار قلمه گذاشته و از این طریق باعث کاهش زمان شروع القاء کالوس شده­اند. در خاک ترکیبی نیز به دلیل ترکیب با ماسه و خاک اره از بافت سبکی برخوردار بوده و همین بستر کشت بعد از خاک اره و ماسه بیشترین درصد کالوس­زایی را داشت (شکل 4 الف و ب).

اولین ریشه­های نابجا از کالوس ظاهر می­شوند و در واقع ریشه­های اصلی قلمه می­باشند (27). باتوجه به نتایج این بررسی با تیمار قلمه­ها توسط ایندول بوتریک اسید القای آغازنده­های ریشه افزایش و زمان شروع تشکیل ریشه­های نابجا کاهش معنی­داری نسبت به تیمار شاهد داشت. بنابراین کاربرد خارجی اکسین­ها می­تواند سبب تحریک ریشه­های نابجا و ترغیب توسعه آغازنده­های ریشه نهفته و از پیش تشکیل شده باشد (20). یکی از دلایل مؤثر بودن استفاده از ایندول بوتیریک اسید در فرایند ایجاد ریشه­های نابجا می­تواند مربوط به افزایش در ترکیبات فنولی محافظت کننده از اکسین و کاهش در فعالیت آنزیم ایندول استیک اسید اکسیداز (تخریب کننده اکسین) باشد (13).

نتایج اثرات متقابل نشان می­دهد که بسترهای کشت ماسه و خاک اره کمترین زمان شروع القاء ریشه­های نابجا را داشتند، به نظر می­رسد وجود تعادل مناسب ازنظر تهویه در اطراف ریشه در بسترهای کشت ماسه و خاک اره در انگیـزش و رشـد ریشـه از قلمـه مؤثر بوده است. حفـظ سـطح مناسبی از تهویه در محیط ریشه­زایی، همزمان با کاهش هدر رفت آب از قلمه­ها از وظایف سیستم­های تکثیر می­باشد (19).

یکی از مزایای استفاده از تنظیم کننده­های رشد اکسین تشکیل و افزایش تعداد ریشه در قلمه است (4و 7). طی بررسی­های شاه­حسینی و همکاران (1394) (5) بر گیاه رزماری (Rosmarinus officinalis L.)، بیشترین تعداد و طول ریشه قلمه ساقه مربوط به کاربرد 4 گرم در لیتر ایندول بوتریک اسید بود که با نتایج حاصل از این بررسی مطابقت دارد. طی بررسی­هایی بر مریم‌گلی (Salvia Fruticosa Mill.) نیز کاربرد هورمون اکسین تعداد ریشه را بطور قابل‌توجهی افزایش داد و کاربرد غلظت­های بالاتر آن باعث افزایش وزن و طول ریشه شد (30). افزایش تعداد و طول ریشه تحت تأثیر ایندول بوتریک اسید می­تواند به دلیل تأثیر این تنظیم‌کننده بر تحریک تولید ریشه­های نابجا و انگیزش و توسعه آغازنده­های ریشه­های نهفته و از پیش تشکیل شده می­باشد (16). زیرا اکسین­ها بعد از آغازش در ریشه­های نابجا در فرایندهایی مانند تقسیم، طویل شدن و تمایز سلولی نیز شرکت می­کنند (11)، که نتیجه در افزایش تعداد و طول ریشه دارد (شکل 6 الف و ب).

باتوجه به نتایج اثرات متقابل در این بررسی علاوه بر غلظت بیشتر ایندول بوتریک اسید نوع بستر نیز تعداد و طول ریشه را تحت تأثیر قرارداده، بطوری­که بیشترین تعداد ریشه مربوط به بستر خاک اره و بیشترین طول ریشه نیز اختصاص به بستر خاک اره و خاک ترکیبی داشت. همان­طور که ذکر شد در بستر خاک اره قلمه­ها کمترین زمان را برای ایجاد ریشه­های نابجا داشتند با شروع تولید ریشه­های نابجا در این قلمه­ها، تولید ریشه نیز مسلماً تحت تأثیر قرارگرفته و بیشتر شده است که منجر به تولید ریشه بیشتر شد و در محیط خاک اره و خاک ترکیبی چون بستر سبک بوده و نفوذ آب و اکسیژن به‌راحتی انجام شده است، ریشه به‌راحتی تقسیم سلولی انجام داده و طویل شده است.

طی بررسی­هایی انجام شده بر انگور یاقوتی، بیشترین تعداد ریشه مربوط به قلمه­های تیمار شده با هورمون ایندول بوتریک اسید در بستر کشت ترکیبی خاک به‌اضافه شن و ماسه بود (14). طی بررسی دیگری نیز بیشترین طول ریشه توسط 3500 ایندول بوتریک اسید و بستر کشت خاک – ماسه بدست آمد (22). بنابراین با مقایسه نتایج این محققین و نتایج پژوهش حاضر می­توان نتیجه گرفت که با تیمار قلمه­ها توسط هورمون ایندول بوتریک اسید و کشت آنها در بسترهای خاک ترکیبی، نتایج بهتری ازنظر ریشه­زایی و تولید ریشه حاصل می­شود.

افزایش هورمون ایندول بوتریک اسید اگرچه باعث افزایش ریشه­دهی می­شود اما در مراحل بعدی رشد، این امر باعث مرگ برگ­ها و سرشاخه­های سبز می­شود (28). با توجه به نتایج بدست آمده از پژوهش حاضر همان­طور که ذکر گردید قلمه­های بستر کشت­های ماسه و خاک اره علی‌رغم ریشه­دهی خوبی که داشتند اما دارای درصد گیرایی کمتری در خاک بودند. از آنجا که این بستر کشت­ها ازنظر مواد غذایی ضعیف می­باشند و ریشه­دهی آنها بیشتر تحت تأثیر هورمون اکسین و مقدار کربوهیدرات موجود در ساقه بوده است، بنابراین با مصرف مواد غذایی (کربوهیدرات‌های) قلمه­ها طی ریشه­دهی، گیاه دچار کمبود مواد غذایی شده، که درنهایت ضعیف و خشک‌شده و استقرار و درصد گیرایی آنها کاهش می­یابد (10). در بستر کشت ترکیبی به دلیل ترکیب خاک اره و ماسه با خاک علاوه بر اینکه بستر کشت از منافذ خوبی برای نگهداری آب و اکسیژن برخوردار بود، بلکه خاک معمولی در ترکیب این نوع بستر به‌عنوان یک تکیه‌گاه فیزیکی برای رشد گیاه (قلمه) محسوب شده و باعث افزایش درصد گیرایی قلمه گردید، اما در غلظت 4 گرم در لیتر ایندول بوتریک اسید به دلیل تعداد کم و طول بیشتر ریشه (شکل­های 6 الف و ب) درصد گیرایی قلمه باوجود تکیه‌گاه فیزیکی خاک، کمتر از قلمه­های تیمار شده توسط 2 گرم در لیتر ایندول بوتریک اسید بود. از طرفی می­توان کاهش درصد گیرایی قلمه­ها را به شکنندگی ریشه نیز نسبت داد. در بستر کشت­های ماسه و خاک اره که خاک ضعیف می­باشد ریشه به دلیل اثر اکسین رشد طولی زیادی داشته که با جابجایی و برگرداندن ساقه دچار آسیب شده و درصد گیرایی قلمه را کاهش می­دهد. احتمالاً در صورت رعایت قطبیت کاشت قلمه­ها بلافاصله بعد از ظهور کالوس در انتهای آنها، بتوان درصد گیرایی قلمه­ها را افزایش داد، چراکه در غیراین صورت مواد غذایی موجود در طول قلمه صرف رشد و ریشه­زایی خواهد گردید.

نتیجه‌گیری کلی

نتایج کلی ازاین بررسی حاکی از این بود که تحت هورمون ایندول بوتریک اسید و غلظت بیشتر (4 گرم در لیتر) در بستر کشت خاک اره زمان موردنیاز جهت کالوس­زایی و القاء ریشه­های نابجا کاهش یافت که افزایش درصد کالوس­زایی، تعداد و طول ریشه را در پی داشت. اما بیشترین درصد گیرایی قلمه­ها مربوط به بستر کشت خاک ترکیبی با غلظت 2 گرم در لیتر ایندول بوتریک اسید بود که این امر نشان می­دهد در بستر کشت­ خاک اره باوجود تراکم بیشتر ریشه، درصد گیرایی قلمه­ها کاهش یافت. بنابراین پیشنهاد می­گردد جهت کاهش هزینه­ها، تعادل در ریشه­زایی و افزایش درصد گیرایی قلمه­ها از غلظت 2 گرم در لیتر ایندول بوتریک اسید و از بسترهای کشت خاک اره و ماسه در ترکیب با خاک زراعی جهت تأمین بخشی از عناصر غذایی استفاده شود.

1- پیر خضری، م.، آتشکار، د.، حاج نجاری، ح.، و فتحی، د.، 1389. اثر تیمارهای مختلف در ریشه­زایی تعدادی از پایه­های رویشی سیب (Mallus domestica Borkh.)، مجله به زراعی نهال و بذر، 2-26(2)، صفحات 206-193.
2- جلیلی مرندی، ر.، 1386. میوه‌های ریز، انتشارات جهاد دانشگاهی ارومیه، 290 صفحه.
3- حکمتی، ج.، و تفضلی، ع.، 1391. باغبانی علمی و عملی انگور، انتشارات علم کشاورزی ایران، 280 صفحه.
4- راهداری، پ.، مهنا، م.، و اسدی، م.، 1389. اثر سولفات روی بر هورمون­های NAA و IBA بر ریشه­زایی قلمه­های نیمه خشبی گیاه آرالیا و اثرات زیست‌محیطی آن، علوم و فنون منابع طبیعی، 1، صفحات 103-95.
5- شاه­حسینی، ر.، مقدم، م.، کیانی، د.، و منصوری، ر.، 1394. بررسی اثر ایندول بوتریک اسید (IBA) و نفتالین استیک اسید (NAA) بر ریشه­زایی قلمه­های نیمه خشبی گیاه دارویی رزماری (Rosmarinus officinalis L.)، مجله تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 31(4)، صفحات 586-574.
6- هاشم‌آبادی، د.، و صداقت حور، ش.، 1385. بررسی اثر ایندول بوتریک اسید (IBA) و نفتالین استیک اسید (NAA) بر ریشه­زایی قلمه­های درختچه زینتی کاملیا (Camellia Japonica L.). دانش نوین کشاورزی، 2(5)، صفحات 76-69.
7- یاری، ف.، موسوی، الف.، مستوفی، ی.، سیدی، س. م.، زمانی، ذ.، و لایمر، م.،1392. اثر تنظیم کننده­های رشد گیاهی و نوع کلات آهن بر پرآوری و ریشه­زایی درون شیشه­ای سه رقم گل سرخ شاخه بریده (Rosa hybride L.)، مجله زیست‌شناسی ایران، 26(1)، صفحات 110-99.
 
8- Amri, E., 2011. Germination of Terminalia sericea Buch. Ex seeds: the effects of temperature regime, photoperiod, gibberellic acid and potassium nitrate. International Journal of Applied Biology and Pharmaceutical Technology, 2(2), PP: 104–110.
9- Awang, Y., Shaharom, A. S., Mohammad, R. B., and Selamat, A., 2009. Chemical and physical characteristics of cocopeat-based media mixtures and their effects on the growth and development of Celosia cristata. American Journal of Agricultural and Biological Sciences, 4(1), PP: 63-71.
10- Blythe, E. K., Sibley, J. L., Ruter, J. M., and Tilt, K. M., 2004. Cutting propagation of foliage crops using foliar application of auxin. Scientia Horticulturae, 103(1), PP: 31-37.
11- El-Kosary, O., 2009. Effect of GA3, NAA and cytophex spraying on Samany and Zaghloul date palm yield, fruit retained and characteristics. Journal of Horticultural Science and Ornamental Plants - Idosi, 1(2), PP: 49–59.
12- Ersoy, N., and Aydin, M., 2008. The effect of some hormone and humidity levels on rooting of Mahaleb (Prunus mahaleb) soft wood top cutting. Suleyman Demired Universitesi Ziraat Fakultesi Degisi, 3(1), PP: 32-41.
13- Fett-Neto, A. G., Fett, J. P., Veira Goulart, L. W., Pasquali, G., Termignoni, R. R., and Ferreira, A. G., 2001. Distinct effects of auxin and light on adventitious root development in Eucalyptus saligna and Eucalyptus globulus. Tree Physiology, 21, PP: 457–464.
14- Galavi, M., Karimian, M. A., and Mousavi, S. R., 2013. Effects of different auxin (IBA) concentrations and planting-beds on rooting grape cuttings (Vitis vinifera). Annual Review and Research in Biology, 3(4), PP: 517-523.
15- Garande, V. K., Gawade, M. H., Sapkal, K. T., and Gurav, S. B., 2002. Effect of IBA and Number of Internodes on Rooting of Stem Cuitings of Grape Rootstocks. Agricultural Science Digest, 22 (3), PP: 176 – 178.
16- Hartmann, H. T., Kester, D. E., Davies, F. T., and Geneve, R. L., 1997. Plant Propagation: principles and practices. Sixth edition, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, U.S.A., PP: 520-540.
17- Hartmann, H. T., Kester, D. E., Davies, F. T., and Geneva, R. L., 2002. Plant Propagation. 7th Edition. Haworth Press, USA. Chapter 10, 410 p.
18- Iglesias-Diaz, I. M., Lamosa, S., Rodil, C., and Rodriguez, D., 2009. Root development of Thuja plicata in peat-substitute rooting media. Horticultural Science, 122(1), PP: 102-108.
19- Jinks, R. L., 1995. The effects of propagation environment on the rooting of leafy cuttings of ash (Fraxinus excelsior L.), sycamore (Acer pseudoplatanus L.) and sweet chestnut (Castanea sativa Mill.), New Forests, 10, PP: 183-195.
20- Kafi, M., Zand, E., Kamkar, B., Sharifi, H. R., and Goldani, M., 2008. Plant Physiology (first volume). Jahad Daneshgahi Mashhad publications, Chapter 19, 456 p.
21- Karakurt, H., Aslantas, R., Ozkan, G., and Guleryuz, M., 2009. Effects of indol–3-butyric acid (IBA), plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and carbohydrates on rooting of hardwood cutting of MM106 Apple rootstock. African Journal of Agriculture Research, 4(2), PP: 060-064.
22- Karimian, M., and Bidarnamani, F., 2015. Improving the rooting of honeysuckle (Lonicera japonica) cuttings by using of Indole-butyric acid treatments and different substrates. Journal of Applied Environmental and Biological Sciences, 5(11), PP: 285-290.
23- Kreen, S., Svensson, M., and Rumpunen, K., 2002. Rooting of clematis microshoots and stem cuttings in different substrates. Scientia Horticulturae, 96(1-4), PP: 351-357.
24- Ling, A. P. K., Tan, K. P., and Hussein, S., 2013. Comparative effects of plant growth regulators on leaf and stem explants of Labisia pumila var. alata, Journal of Zhejiang University Science B - Springer, 14(7), PP: 621–631.
25- Lu, J., Teixeira da Silva, J. A., and ma, G., 2012. Vegetative propagation of Primulina tabucum Hance by petiole cuttings. Scientia Horticulturae, 134, PP: 163-166.
26- Nair, A., Zhang, D., and Smagula, J., 2008. Rooting and overwintering stem cuttings of Stewartia pseudocamellia Maxim. Relevant to hormone, media, and temperature. Horticultural Science, 43(7), PP: 2124-2128.
27- Nasri, F., 2015. Study of Indol Butyric Acid (IBA) effects of cutting rooting improving some of wild genotypes of Damasc Roses (Rosa damascene Mill.), Journal of Agricaltural Science, 60(3), PP: 1-4.
28- Ofori, D. A., Newton, A. C., Leakey, R. R. B., and Grace, J., 1996. Vegetative propagation of Milicia excelsa by leafy stem cuttings: effects of auxin concentration, leaf area and rooting medium, Elsevier. Forest Ecology and Management, 84(1–3), PP: 39-48.
29- Saffari, M., and Saffari, V. R., 2012. Effects of media and indole butyric acid (IBA) concentrations on hopbush (Dodoneae viscosa L.) cuttings in green house. Annals of Forest Research, 55(1), PP: 61-68.
30- Saglam, A. C., Yaver, S., Baser, I., and Cinkilic, L., 2014. The Effects of Different Hormones and their doses on Rooting of Stem Cuttings in Anatolian Sage (Salvia Fruticosa Mill.). Apcbee Procedia, 8, PP: 348-353.
31- Tworkoski, T., and Takeda, F., 2007. Rooting response of shoot cuttings from three peach growth habits. Scientia Horticulturae, 115, PP: 98- 100.
32- Zebari, S. M. K. A., 2011. Effect of auxin (IBA) on rooting and seedlings growth of six fig cultivars (Ficus carica L.), Journal of Tikrit University for Agriculture Science, 11(1), PP: 119-125.